Aula de extração, Notas de aula de Engenharia Química

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Diagrama Triangular

Curva de Equilíbrio



Cálculo do número de estágios de Cálculo do número de estágios de

equilíbrio pelo método analítico; equilíbrio pelo método analítico;



Arranjos das operações: concorrente,

Arranjos das operações: concorrente,

cruzado e contracorrente;

cruzado e contracorrente;



Desenhos das configurações dos Desenhos das configurações dos

estágios de acordo com cada arranjo; estágios de acordo com cada arranjo;



Balanço da torre usando o método Balanço da torre usando o método

gráfico de Hunter-Nash. gráfico de Hunter-Nash.



Contracorrente:

Contracorrente:



Concorrente: Não é viável!!!

Concorrente: Não é viável!!!

Correlações de Equilíbrio Químico:

Correlações de Equilíbrio Químico:



O equilíbrio líquido/líquido também pode ser O equilíbrio líquido/líquido também pode ser

descrito pela igualdade dos potenciais descrito pela igualdade dos potenciais

químicos (μ) das duas fases líquidas, tal μ) das duas fases líquidas, tal ) das duas fases líquidas, tal químicos (μ) das duas fases líquidas, tal μ) das duas fases líquidas, tal ) das duas fases líquidas, tal

como acontece nos sistemas líquido/vapor. como acontece nos sistemas líquido/vapor.



No caso do equilíbrio líquido/líquido: No caso do equilíbrio líquido/líquido:



DIAGRAMA TRIANGULAR: DIAGRAMA TRIANGULAR:



Outra forma de representar o equilíbrio

Outra forma de representar o equilíbrio

líquido/líquido é traçar a Curva de

líquido/líquido é traçar a Curva de

Distribuição onde se representa a fração Distribuição onde se representa a fração

mássica de soluto no extrato em função da mássica de soluto no extrato em função da

fração mássica de soluto no resíduo. A curva fração mássica de soluto no resíduo. A curva

de distribuição pode obter-se diretamente a de distribuição pode obter-se diretamente a

partir do diagrama ternário:

partir do diagrama ternário:



Contato Contra-corrente com Solventes Imiscíveis:

Contato Contra-corrente com Solventes Imiscíveis:

1 1

n n f

A

Y X X Y

S



1 1

f n n

A X S Y A X S Y



 Onde:

A  quantidade do

solvente do refinado

S  quantidade do

solvente do extrato

X  Concentração do

soluto relativa ao

solvente do refinado

Y  concentração do

soluto relativa ao

solvente do extrato

Linha de Operação

REPRESENTAÇÃO REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DOS ESTÁGIOS E DA

LINHA DE OPERAÇÃO:

Se a curva de distribuição for dada por uma reta

do tipo y’= mx’:

' '

log ' '

log(1 )

S S

F n

y y

x x

m m

n



         

           

         





' '

' '. 1/ ( 1)

n

S S

n F

y y

x x

m m



     

   

     

     

1/( 1)

' '

' '

n

S S

F n

y y

x x

m m





         

            

         

(1)

(2)

(3)

 Onde:

N  nº de estágios

ε  fator de

extração (relação

entre as

quantidades de

soluto no extrato

e no refinado)

x’  (massa de

soluto)/massa de massa de

co-solvente

y’  (massa de

soluto)/massa de (massa de

solvente

extrator)



Contato Co-corrente com Solventes Imiscíveis: Contato Co-corrente com Solventes Imiscíveis:

 Fazendo um Balanço Material:

1 1

...

f

A X  A X  S Y

1

1

( )

f

Y A

X X S





 Se a curva de equilíbrio é uma linha reta dada

por Y = mX. O balanço material sobre o soluto

pode então ser reescrito como:

Considerando a operação em Considerando a operação em

contra-corrente: contra-corrente:



Balanço Mássico da Coluna: Balanço Mássico da Coluna: